[發(fā)明專利]一種水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置及其模擬方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210585861.5 | 申請日： | 2022-05-27 |
| 公開（公告）號： | CN114675009B | 公開（公告）日： | 2022-09-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊濤;饒云康;陳懷林;張哲;吳羿君;郁智超;李搏凱;李歡 | 申請（專利權(quán)）人： | 西南交通大學(xué) |
| 主分類號： | G01N33/24 | 分類號： | G01N33/24 |
| 代理公司： | 北京集智東方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11578 | 代理人： | 劉林;陳攀 |
| 地址： | 610031 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 軟化 滑坡 試驗 模擬 裝置 及其 方法 | ||
1.一種水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置，其特征在于，包括：
透明試驗箱(1)；
巖土體模型，所述巖土體模型設(shè)置于所述透明試驗箱(1)內(nèi)，所述巖土體模型包括滑床還原層(2)、滑帶還原層(4)和滑體還原層(5)，所述滑床還原層(2)設(shè)置于所述透明試驗箱(1)的底壁，所述滑床還原層(2)的上方依次設(shè)置所述滑帶還原層(4)和所述滑體還原層(5)，所述滑床還原層(2)與所述滑帶還原層(4)之間設(shè)置有透水層(3)；
其中，所述滑床還原層(2)、所述滑帶還原層(4)和所述滑體還原層(5)分別為待模擬區(qū)域的滑坡經(jīng)過回溯還原后得到的巖土體所對應(yīng)的幾何相似模型，所述透水層(3)中的水向所述滑帶還原層(4)緩慢滲透而發(fā)生失穩(wěn)破壞，透過所述透明試驗箱(1)實時觀察巖土體模型的截面幾何形狀；
其中，所述透水層(3)包括無蓋盒體(32)和透水石(35)，所述無蓋盒體(32)上分別設(shè)置有注水器(34)和止擋件(33)，所述止擋件(33)平行于所述無蓋盒體(32)的底壁且間隔設(shè)置，所述注水器(34)位于所述止擋件(33)的下方，所述透水石(35)設(shè)置于所述止擋件(33)遠離所述底壁的一側(cè)；
其中：所述滑床還原層(2)包括多個緊密排列的拼接單元(21)，每個所述拼接單元(21)包括伸縮桿(211)、轉(zhuǎn)動板(212)和撐桿(214)，所述伸縮桿(211)的一端設(shè)置于所述透明試驗箱(1)的底壁，所述伸縮桿(211)的另一端設(shè)有支撐板(213)，所述支撐板(213)與地面平行，所述支撐板(213)的上方鉸接有所述轉(zhuǎn)動板(212)，所述撐桿(214)沿所述伸縮桿(211)的軸線方向貫穿所述支撐板(213)且與所述轉(zhuǎn)動板(212)抵接，所述支撐板(213)與所述轉(zhuǎn)動板(212)的鉸接點和所述撐桿(214)位于所述伸縮桿(211)軸線的兩側(cè)，所述撐桿(214)與所述支撐板(213)螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置，其特征在于：所述滑床還原層(2)還包括底軌(6)，所述底軌(6)固定設(shè)置于所述透明試驗箱(1)的底壁，所述伸縮桿(211)遠離所述支撐板(213)的一端設(shè)置有滑塊(215)，所述滑塊(215)設(shè)有開口(216)，所述開口(216)卡合于所述底軌(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置，其特征在于：所述底軌(6)包括可拆卸連接的滑軌(61)和阻擋件(63)，所述滑軌(61)沿其延伸方向水平設(shè)置有滑槽(62)，所述滑塊(215)設(shè)有貫穿的T型槽(217)，所述T型槽(217)與所述開口(216)相連通，所述T型槽(217)卡合于所述滑槽(62)內(nèi)，所述阻擋件(63)卡合于所述滑槽(62)的端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置，其特征在于：所述注水器(34)設(shè)置于所述無蓋盒體(32)的底壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置，其特征在于：所述透水層(3)包括多個相互緊密排列的透水單元(31)，每個所述透水單元(31)包括所述無蓋盒體(32)和所述透水石(35)。
6.一種水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置的模擬方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-5任一項所述水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置進行滑坡試驗?zāi)M，所述模擬方法包括：
采集待試驗?zāi)M區(qū)域中滑坡中滑床、滑帶和滑體的幾何參數(shù)和物理參數(shù)；
分別根據(jù)所述幾何參數(shù)和所述物理參數(shù)，得到巖土體模型參數(shù)，所述巖土體模型參數(shù)是根據(jù)所述幾何參數(shù)進行回溯還原，并按照預(yù)設(shè)比例縮小或放大后得到的相似比例參數(shù)；
根據(jù)所述巖土體模型參數(shù)分別制作對應(yīng)的滑床還原層(2)、滑帶還原層(4)和滑體還原層(5)；
在所述透明試驗箱(1)內(nèi)由下到上依次放置滑床還原層(2)、透水層(3)、滑帶還原層(4)和滑體還原層(5)，完成搭建好的所述巖土體模型；
向透水層(3)內(nèi)持續(xù)注水，隨著透水層(3)內(nèi)水量的溢出緩慢向滑帶還原層(4)滲透，滑帶還原層(4)的抗剪切強度持續(xù)減弱而發(fā)生失穩(wěn)，致使所述巖土體模型滑坡，并通過透明試驗箱(1)觀察所述巖土體模型失穩(wěn)破壞后其截面幾何形狀的演變過程。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水軟化型滑坡試驗?zāi)M裝置的模擬方法，其特征在于，所述透水層(3)的注水速率為1mL/min～15mL/min。
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